Controle van MO in vivo
11.1. Historisch overzicht
Paul Ehrlich had het concept van selectieve toxiciteit ontwikkeld waarbij we micro-
organismen in de patiënt kunnen doden zonder dat de patiënt daardoor beschadigd wordt.
Hiermee wordt dus bedoeld dat we verbindingen gebruiken die selectief de micro-
organismen doden en niet de gastheer. Een eerste voorbeeld van een antimicrobieel
chemotherapeuticum is salvarsan (arsfenamine), dat gebruikt werd voor de behandeling
van syfilis. Deze verbinding was gebaseerd op arseen en was dus zeker en vast toxisch en
had zeer veel bijwerkingen, maar toonde wel dat het mogelijk was om bacteriën in het
lichaam te doden zonder dat de patiënt er dood aan gaat. In de jaren 30 kwam Bayer met
de klasse van de sulfonamiden, waarbij prontosil werd ontdekt, een prodrug die splitst tot
het actieve sulfanilamide. Deze verbinding is actief tegen streptococcen voor pneumonie.
De verbindingen die hier besproken zijn hebben zeer veel levens gered.
Antibiotica (in de strikte zin) werden per ongeluk ontdekt door de wereldberoemde
Alexander Fleming in zijn nogal wanordelijke laboratorium. Hij zag dat een Petri plaat met
Staphylococcus aureus gecontamineerd was met een ander organisme (Penicillium) dat de
groei inhibeerde. Het heeft een aantal jaren geduurd eer men de stof verantwoordelijk voor
deze inhibitie van de groei, penicilline, tot massaproductie heeft gebracht. De ontdekking
en massaproductie van penicilline was enorm belangrijk tijdens de Tweede Wereldoorlog
aangezien veel soldaten genazen van bacteriële infecties die daarvoor niet te behandelen
waren.
Antibiotica worden geproduceerd door micro-organismen en zijn van natuurlijke oorsprong.
De meeste antibiotica worden geproduceerd door bodembacteriën en schimmels. Deze
secundaire metabolieten worden door de micro-organismen geproduceerd omdat ze dienen
als middel in de competitie met andere organismen voor gunstige omstandigheden en
nutriënten. Er zijn ook semisynthetische antibiotica, verbindingen die van natuurlijke
oorsprong zijn maar synthetisch nog worden aangepast. Over het algemeen maakt het
verschil tussen gewone antibiotica, semisynthetische antibiotica en geneesmiddelen met
antimicrobiële werking niet veel uit.
1
,Antimicrobiële middelen zijn samen met vaccins een hoeksteen van de moderne
geneeskunde en zijn beiden belangrijk bij de duurzame ontwikkelingsdoeleinden van de VN.
Deze middelen hebben ervoor gezorgd dat veel ingrepen die vandaag de dag gebeuren
(zoals een keizersnede of gebruik van prothesen) doorgaans niet fataal aflopen.
11.2. Basisbegrippen
Hier bespreken we enkele basisbegrippen en hun definities. De definities zijn niet echt
belangrijk maar het is belangrijk dat we weten wat deze termen betekenen.
11.2.1. MIC en MBC
De minimale inhiberende concentratie (MIC) is de laagste concentratie van een stof
die nodig is om de groei van een micro-organisme te inhiberen.
De minimale bactericide (of fungicide) concentratie (MBC/MFC) is de laagste
concentratie van een bepaalde stof die nodig is om een micro-organisme te doden.
Het is belangrijk dat we beseffen dat het inhiberen van de groei en het doden van een
micro-organisme een zeer verschillend iets is. De concentratie nodig om een cel te doden is
steeds hoger dan de concentratie nodig om de groei te inhiberen.
11.2.2. Onderscheid bactericide en bacteriostatisch
Sommige producten zijn bactericide en sommige producten zijn bacteriostatisch. Dit is niet
hetzelfde. Een bacteriostatisch middel stopt de groei van de bacteriën, maar doodt ze niet.
Een bactericide middel doodt de bacteriën. We zien het verschil heel duidelijk in
onderstaande grafiek: wanneer we een bacteriostatisch middel toedienen, zal de groei van
de bacteriën stoppen, het aantal bacteriën blijft gelijk. Wanneer het middel verwijderd
wordt, zullen de bacteriën verder groeien. Wanneer we een bactericide middel toedienen
zal het aantal bacteriën afnemen, want de bacteriën worden gedood. Wanneer we het
middel dan wegnemen zal er geen groei meer zijn aangezien alle bacteriën dood zijn.
Uit klinische studies is gebleken dat het niet echt uitmaakt of een verbinding
bacteriostatisch of bactericide is en dat dit ook geen rol speelt in de keuze voor een
bepaald antibioticum. Beide types zijn in de praktijk even effectief. Een ander punt is dat
antibiotica alleen niet voldoende zijn om een infectie te klaren; het immuunsysteem is ook
nodig. We weten dit uit studies rond infecties bij immunogecompromitteerde patiënten
waarbij men steeds ziet dat er wisselwerking nodig is met het immuunsysteem om een
infectie volledig te doen verdwijnen. In situaties waarbij er een verminderde immuniteit is,
probeert men zoveel mogelijk bactericide te werken.
2
,11.2.3. Bepaling van de MIC
De MIC kan bepaald worden op verschillende manieren. Een eerste is microdilutie van een
bouillon: hierbij wordt een bepaalde bouillon in verschillende proefbuizen gedaan, waarbij
men een stijgende concentratie aan antibioticum voegt. Zo kan men observeren (na
incubatie) op welke concentratie er net wel en net geen bacteriële groei voorkomt. De
concentratie waar er net geen groei optreedt is de MIC. De resultaten van de verdunningen
kunnen uitgezet worden op een grafiek, zoals we hier zien voor vancomycine. We kunnen
de microbiële groei observeren door meting van de optische densiteit. Microdilutie is niet de
meest evidente methode aangezien het heel wat tijd kost en we ook geen volledig
nauwkeurig antwoord krijgen.
3
, Een andere manier van bepaling van de MIC is aan de hand van de ‘disk-diffusie methode’,
die ook in het practicum wordt uitgevoerd. Bij deze methode wordt de MIC niet direct
bepaald, maar meten we de inhibitiezone rond schijfjes die geïmpregneerd zijn met een
bepaalde hoeveelheid antibioticum. Deze schijfjes worden op een agarplaat gelegd waarop
een bacterie werd aangebracht, waarna het antibioticum doorheen de agar zal diffunderen.
Na incubatie zal er al dan niet een inhibitiezone zichtbaar zijn rond de verschillende
schijfjes waar geen bacteriële groei zichtbaar is. De inhibitiezones zijn plaatsen waar de
lokale concentratie aan antibioticum te groot is voor bacteriële groei. Hoe groter deze
zones, hoe gevoeliger de bacterie. De diameter van de zones is een maat voor de
gevoeligheid van de micro-organismen aan de verschillende antibiotica. Het is een
methode die op zich zeer goed is, maar de MIC indirect bepaalt.
De beste methode voor bepaling van de MIC is de E-test, waarbij de E staat voor
epsilometer. Deze test werd ook gedaan tijdens het practicum. Hierbij wordt een strip met
een nauwkeurige concentratiegradiënt van een antibioticum aangebracht op een agarplaat
die geënt is met de te testen bacterie. Na incubatie worden ellipsvormige inhibitiezones
verkregen die de strip raken op de plaats van de MIC. Het principe is gelijkaardig aan de
test met de inhibitiezones hierboven, maar deze test levert het voordeel dat we de MIC
direct bepalen. Deze test is wel zeer duur.
4
11.1. Historisch overzicht
Paul Ehrlich had het concept van selectieve toxiciteit ontwikkeld waarbij we micro-
organismen in de patiënt kunnen doden zonder dat de patiënt daardoor beschadigd wordt.
Hiermee wordt dus bedoeld dat we verbindingen gebruiken die selectief de micro-
organismen doden en niet de gastheer. Een eerste voorbeeld van een antimicrobieel
chemotherapeuticum is salvarsan (arsfenamine), dat gebruikt werd voor de behandeling
van syfilis. Deze verbinding was gebaseerd op arseen en was dus zeker en vast toxisch en
had zeer veel bijwerkingen, maar toonde wel dat het mogelijk was om bacteriën in het
lichaam te doden zonder dat de patiënt er dood aan gaat. In de jaren 30 kwam Bayer met
de klasse van de sulfonamiden, waarbij prontosil werd ontdekt, een prodrug die splitst tot
het actieve sulfanilamide. Deze verbinding is actief tegen streptococcen voor pneumonie.
De verbindingen die hier besproken zijn hebben zeer veel levens gered.
Antibiotica (in de strikte zin) werden per ongeluk ontdekt door de wereldberoemde
Alexander Fleming in zijn nogal wanordelijke laboratorium. Hij zag dat een Petri plaat met
Staphylococcus aureus gecontamineerd was met een ander organisme (Penicillium) dat de
groei inhibeerde. Het heeft een aantal jaren geduurd eer men de stof verantwoordelijk voor
deze inhibitie van de groei, penicilline, tot massaproductie heeft gebracht. De ontdekking
en massaproductie van penicilline was enorm belangrijk tijdens de Tweede Wereldoorlog
aangezien veel soldaten genazen van bacteriële infecties die daarvoor niet te behandelen
waren.
Antibiotica worden geproduceerd door micro-organismen en zijn van natuurlijke oorsprong.
De meeste antibiotica worden geproduceerd door bodembacteriën en schimmels. Deze
secundaire metabolieten worden door de micro-organismen geproduceerd omdat ze dienen
als middel in de competitie met andere organismen voor gunstige omstandigheden en
nutriënten. Er zijn ook semisynthetische antibiotica, verbindingen die van natuurlijke
oorsprong zijn maar synthetisch nog worden aangepast. Over het algemeen maakt het
verschil tussen gewone antibiotica, semisynthetische antibiotica en geneesmiddelen met
antimicrobiële werking niet veel uit.
1
,Antimicrobiële middelen zijn samen met vaccins een hoeksteen van de moderne
geneeskunde en zijn beiden belangrijk bij de duurzame ontwikkelingsdoeleinden van de VN.
Deze middelen hebben ervoor gezorgd dat veel ingrepen die vandaag de dag gebeuren
(zoals een keizersnede of gebruik van prothesen) doorgaans niet fataal aflopen.
11.2. Basisbegrippen
Hier bespreken we enkele basisbegrippen en hun definities. De definities zijn niet echt
belangrijk maar het is belangrijk dat we weten wat deze termen betekenen.
11.2.1. MIC en MBC
De minimale inhiberende concentratie (MIC) is de laagste concentratie van een stof
die nodig is om de groei van een micro-organisme te inhiberen.
De minimale bactericide (of fungicide) concentratie (MBC/MFC) is de laagste
concentratie van een bepaalde stof die nodig is om een micro-organisme te doden.
Het is belangrijk dat we beseffen dat het inhiberen van de groei en het doden van een
micro-organisme een zeer verschillend iets is. De concentratie nodig om een cel te doden is
steeds hoger dan de concentratie nodig om de groei te inhiberen.
11.2.2. Onderscheid bactericide en bacteriostatisch
Sommige producten zijn bactericide en sommige producten zijn bacteriostatisch. Dit is niet
hetzelfde. Een bacteriostatisch middel stopt de groei van de bacteriën, maar doodt ze niet.
Een bactericide middel doodt de bacteriën. We zien het verschil heel duidelijk in
onderstaande grafiek: wanneer we een bacteriostatisch middel toedienen, zal de groei van
de bacteriën stoppen, het aantal bacteriën blijft gelijk. Wanneer het middel verwijderd
wordt, zullen de bacteriën verder groeien. Wanneer we een bactericide middel toedienen
zal het aantal bacteriën afnemen, want de bacteriën worden gedood. Wanneer we het
middel dan wegnemen zal er geen groei meer zijn aangezien alle bacteriën dood zijn.
Uit klinische studies is gebleken dat het niet echt uitmaakt of een verbinding
bacteriostatisch of bactericide is en dat dit ook geen rol speelt in de keuze voor een
bepaald antibioticum. Beide types zijn in de praktijk even effectief. Een ander punt is dat
antibiotica alleen niet voldoende zijn om een infectie te klaren; het immuunsysteem is ook
nodig. We weten dit uit studies rond infecties bij immunogecompromitteerde patiënten
waarbij men steeds ziet dat er wisselwerking nodig is met het immuunsysteem om een
infectie volledig te doen verdwijnen. In situaties waarbij er een verminderde immuniteit is,
probeert men zoveel mogelijk bactericide te werken.
2
,11.2.3. Bepaling van de MIC
De MIC kan bepaald worden op verschillende manieren. Een eerste is microdilutie van een
bouillon: hierbij wordt een bepaalde bouillon in verschillende proefbuizen gedaan, waarbij
men een stijgende concentratie aan antibioticum voegt. Zo kan men observeren (na
incubatie) op welke concentratie er net wel en net geen bacteriële groei voorkomt. De
concentratie waar er net geen groei optreedt is de MIC. De resultaten van de verdunningen
kunnen uitgezet worden op een grafiek, zoals we hier zien voor vancomycine. We kunnen
de microbiële groei observeren door meting van de optische densiteit. Microdilutie is niet de
meest evidente methode aangezien het heel wat tijd kost en we ook geen volledig
nauwkeurig antwoord krijgen.
3
, Een andere manier van bepaling van de MIC is aan de hand van de ‘disk-diffusie methode’,
die ook in het practicum wordt uitgevoerd. Bij deze methode wordt de MIC niet direct
bepaald, maar meten we de inhibitiezone rond schijfjes die geïmpregneerd zijn met een
bepaalde hoeveelheid antibioticum. Deze schijfjes worden op een agarplaat gelegd waarop
een bacterie werd aangebracht, waarna het antibioticum doorheen de agar zal diffunderen.
Na incubatie zal er al dan niet een inhibitiezone zichtbaar zijn rond de verschillende
schijfjes waar geen bacteriële groei zichtbaar is. De inhibitiezones zijn plaatsen waar de
lokale concentratie aan antibioticum te groot is voor bacteriële groei. Hoe groter deze
zones, hoe gevoeliger de bacterie. De diameter van de zones is een maat voor de
gevoeligheid van de micro-organismen aan de verschillende antibiotica. Het is een
methode die op zich zeer goed is, maar de MIC indirect bepaalt.
De beste methode voor bepaling van de MIC is de E-test, waarbij de E staat voor
epsilometer. Deze test werd ook gedaan tijdens het practicum. Hierbij wordt een strip met
een nauwkeurige concentratiegradiënt van een antibioticum aangebracht op een agarplaat
die geënt is met de te testen bacterie. Na incubatie worden ellipsvormige inhibitiezones
verkregen die de strip raken op de plaats van de MIC. Het principe is gelijkaardig aan de
test met de inhibitiezones hierboven, maar deze test levert het voordeel dat we de MIC
direct bepalen. Deze test is wel zeer duur.
4
